JP2007051870A - 検査装置および検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 検査対象物から取得した波形信号に対して前処理を実行後(S31,S32)、第1階層判定処理を実行し、検査対象物が、正常か異常かの判定を行なう(S33〜S35)。実行結果が正常な場合には、その旨を出力装置に出力し(S47)、異常と判定された場合には、異常原因が検査対象物に対して所定の対処を行なうことで正常にすることができるものか否かの判定をする第2階層判定処理を実行する(S36〜S38)。対処不能な場合には、その旨指示し(S43)、対処可能な場合には、対処方法を求める第3階層判定処理を実行する(S39,S41,S42,S44)。そして、求められた対処方法をそれぞれ出力する(S43,S45,S46)。
【選択図】 図14
Description
また、前記第2階層判定部で正常にする対処が可能と判定された検査対象物の波形信号から得られた特徴量に基づき、対処方法を求める第3階層判定部を備え、
その第3階層判定部における判定処理は、
(1)求めた対処方法が、部品交換で正常となる可能性があるか否か
(2)求めた対処方法が、調整作業(組立直し)で正常となる可能性があるか否か
(3)求めた対処方法が、現場での対応が困難か否か
のうち、少なくとも1つを判定する機能を備え、前記第3階層判定部の判定結果を前記出力手段に出力するように構成しても良い。係る構成を採ると、具体的な対処方法の指示を受けることができるため、現場作業員は、異常と判定された検査対象物に対する対処をスムーズに行なえる。
さらに、前記第3階層判定部は、
(1)′極値の尖り度と極値の歪み度がともに大きい場合に、部品交換で正常となる可能性ありと判断する機能
(2)′極値の尖り度と極値の歪み度の少なくとも一方が小さく、かつ、特定周波数が小さい場合に、調整作業(組立直し)で正常となる可能性があると判断する機能
(3)′極値の尖り度と極値の歪み度の少なくとも一方が小さく、かつ、特定周波数が大きい場合に、現場での対応が困難と判断する機能
の少なくとも1つを備えるように構成することができる。
その第3階層判定処理により求めた対処方法を出力装置に出力するものであり、
その第3階層判定処理は、
(1)求めた対処方法が、部品交換で正常となる可能性があるか否か
(2)求めた対処方法が、調整作業(組立直し)で正常となる可能性があるか否か
(3)求めた対処方法が、現場での対応が困難か否か
のうち、少なくとも1つを判定するものとすることができる。
アンバランスは、回転軸に対して質量が均一でない状態のことをいう。アンバランスを生じる原因は、ロータの偏心、材質の不均質、たわみなど多くある。また、経年変化による腐食や摩耗、付着物などにより、アンバランスが発生することがある。研削盤などでは、ドレッサや研削によってアンバランスが生じる。係るアンバランスの状態では、遠心力によって力が加わり、回転軸に垂直な振動(振幅変動)が起こることがあり、ベアリング・ロータ・保持構造物等の破損原因となる。例えば、エンジンの場合における想定原因とし3ては、カムシャフトの曲がり,シャフトの曲がり,シャフトの強度不足,クランクのバランス,ピストン同士のバランス,ピストンの汚れ,コンロッドの汚れ,材質不均一,加工精度異常などが考えられる。
ミスアライメントは、複数の回転体の回転軸の中心がずれている状態のことを言う。想定原因としは、軸受の傾き,軸受の磨耗,ギヤの軸ずれなどが考えられる。アキシャル方向に振動が生じやすいという特徴があるため、アキシャル方向の振動がラジアル方向の振動の50%以上を生じていれば、ミスアライメントと推定できる。また、アンバランスでは、回転数の2乗に比例して振幅が増加するが、ミスアライメントでは回転数にあまり関係なく、振幅がほぼ一定という特徴があるため、係る特徴に着目することで、両者を識別できる。
共振系異常の局所欠陥は、異物の混入,疲労破損,過負荷などの局所的に異常を生じることで、回転体が1回転する都度、当該異常を生じている局所部分にきたときに衝撃振動が生じる(定常振動に定期的な衝撃波形が重畳される)。想定原因としては、ギヤの破損,カムの破損,バルブの破損,バルブとヘッドの当たり,軸受の破損(傷)などがある。例えば、歯車の歯の一部が破損している場合、破損した歯が接触する都度衝撃が出る。このように、局所欠陥の場合には、軸受・歯車の損傷による振動で、衝撃振動として捉えることができる。
If 振動の実効値=大 AND 振動のパワー=大 Then 異常
のようになる。係る場合、このファジィルールや、図6に示すメンバシップ関数、さらには、最終的な適合度に基づき異常か否かを判断する際の値などが、第1階層判定用の診断ルールとして診断ルール記憶データベース6に格納される。そして、第1階層判定部10は、階層的特徴量データベース5に格納された第1階層用の特徴量と、診断ルール記憶データベース6に格納された第1階層用のルールに基づき、与えられた波形データ(前処理済み)に対して所定の演算処理を行ない、良否判定を行なう。
If ピーク値総和=大 AND ピーク数=大 Then 対処不可能
のようになる。係る場合、このファジィルールや、図9に示すメンバシップ関数、さらには、最終的な適合度に基づき異常か否かを判断する際の値などが、第2階層判定用の診断ルールとして診断ルール記憶データベース6に格納される。そして、第2階層判定部11は、階層的特徴量データベース5に格納された第2階層用の特徴量と、診断ルール記憶データベース6に格納された第2階層用のルールに基づき、与えられた波形データ(前処理済み)に対して所定の演算処理を行ない、対処可能か否かの判定を行なう。対処不可能と判定された場合には、その旨を情報出力装置7に出力する。
正常時(大)>金属接触(中)>アンバランス・ミスアライメント(小)
<ピーク歪み度>
正常時(小)<アンバランス・ミスアライメント(中)<金属接触(大)
<特定周波数成分(FFTで求める)>
アンバランス(大)>ミスアライメント(小)
ピーク値・数が非常に大の場合、局所部品異常と考えられる。
ピーク値・数が大、ピーク尖り度が中、ピーク歪み度が大の場合、金属接触と考えられる。
ピーク値・数が中、ピーク尖り度が小、歪み度が中の場合、アンバランス・ミスアライメントと考えられる。
If 極値の尖り度=小 AND 極値の歪み度=大
Then 部品交換(金属接触)
If 極値の尖り度=小 AND 極値の歪み度=小 AND 特定周波数=小
Then 組立て直し(ミスアライメント)
If 極値の尖り度=小 AND 極値の歪み度=小 AND 特定周波数=大
Then 現場対処困難(アンバランス)
のようになる。係る場合、このファジィルールや、図12,図13に示すメンバシップ関数、さらには、最終的な適合度に基づき異常か否かを判断する際の値などが、第3階層判定用の診断ルールとして診断ルール記憶データベース6に格納される。そして、第3階層判定部12は、階層的特徴量データベース5に格納された第3階層用の特徴量と、診断ルール記憶データベース6に格納された第3階層用のルールに基づき、与えられた波形データ(前処理済み)に対して所定の演算処理を行ない、対処方法の判定を行なう。そして、判定結果である対処方法(現場での対処不能を含む)を、情報出力装置7に出力する。
さらにまた、各階層における判定処理で用いられる特徴量は、一例であり、他の特徴量を用いてももちろん良いし、例示した特徴量を使用しなくても良い。
2 A/D変換器
3 前処理部
4 異常検出部
5 階層的特徴量データベース
6 診断ルール記憶データベース
7 情報出力装置
9 パソコン(検査装置)
10 第1階層判定部
11 第2階層判定部
12 第3階層判定部
Claims (8)
- 検査対象物から取得した波形信号に対して特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づいて状態を判定する検査装置であって、
前記検査対象物が、正常か異常かの判定を行なう第1階層判定部と、
その第1階層判定部で異常と判定された場合に、異常原因が前記検査対象物に対して所定の対処を行なうことで正常にすることができるものか否かの判定をする第2階層判定部と、
前記各判定部で判定した判定結果を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする検査装置。 - 前記第2階層判定部で正常にする対処が可能と判定された検査対象物の波形信号から得られた特徴量に基づき、対処方法を求める第3階層判定部を備え、
その第3階層判定部における判定処理は、
(1)求めた対処方法が、部品交換で正常となる可能性があるか否か
(2)求めた対処方法が、調整作業で正常となる可能性があるか否か
(3)求めた対処方法が、現場での対応が困難か否か
のうち、少なくとも1つを判定する機能を備え、
前記第3階層判定部の判定結果を前記出力手段に出力するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記各階層判定部で行なう判定処理に使用する特徴量と判定ルールとを、それぞれ、各階層と関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の検査装置。
- 前記第1階層判定部における判定処理で使用する特徴量は、振動の実効値と振動のパワーとを用い、
その第1階層判定部における判定処理は、前記振動の実効値と前記振動のパワーとがともに大きい場合に異常と判定するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の検査装置。 - 前記第2階層判定部における判定処理で使用する特徴量は、閾値を超えたピークの数と、その各ピークのピーク値の総和とを用い、
その第2階層判定部における判定処理は、前記ピーク値の数と前記ピーク値の総和とがともに大きい場合に対処不能と判定するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の検査装置。 - 前記第3階層判定部は、
(1)′極値の尖り度と極値の歪み度がともに大きい場合に、部品交換で正常となる可能性ありと判断する機能
(2)′極値の尖り度と極値の歪み度の少なくとも一方が小さく、かつ、特定周波数が小さい場合に、調整作業(組立直し)で正常となる可能性があると判断する機能
(3)′極値の尖り度と極値の歪み度の少なくとも一方が小さく、かつ、特定周波数が大きい場合に、現場での対応が困難と判断する機能
の少なくとも1つを備えたことを特徴とする請求項2に記載の検査装置。 - 検査対象物から取得した波形信号に対して特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づいて状態を判定する検査装置を用いた検査方法であって、
前記検査対象物が、正常か異常かの判定を行なう第1階層判定処理を実行し、
その実行結果が正常な場合には、その旨を出力装置に出力し、
前記第1階層判定処理を実行して異常と判定された場合に、異常原因が前記検査対象物に対して所定の対処を行なうことで正常にすることができるものか否かの判定をする第2階層判定処理を実行し、
その第2階層判定処理の結果を出力装置に出力することを特徴とする検査方法。 - 前記第2階層判定処理で正常にする対処が可能と判定された検査対象物の波形信号から得られた特徴量に基づき、対処方法を求める第3階層判定処理を実行し、
その第3階層判定処理により求めた対処方法を出力装置に出力するものであり、
その第3階層判定処理は、
(1)求めた対処方法が、部品交換で正常となる可能性があるか否か
(2)求めた対処方法が、調整作業(組立直し)で正常となる可能性があるか否か
(3)求めた対処方法が、現場での対応が困難か否か
のうち、少なくとも1つを判定するものであることを特徴とする請求項7に記載の検査方法。
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---|---|---|---|---|
JP2012185695A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Univ Of Tsukuba | 作業管理システム及び作業管理方法 |
JP2013049426A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-03-14 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2013100093A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-05-23 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2013100094A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-05-23 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2017150915A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | トミー工業株式会社 | 回転機械の回転異常を検出する方法及びその方法を実現する回転機械 |
-
2005
- 2005-08-12 JP JP2005235082A patent/JP4488225B2/ja active Active
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